专利名称：用于自携式水下呼吸器潜水员的改进型可定制式咬嘴的制作方法
技术领域：
本发明总体有关自携式水下呼吸器潜水咬嘴，尤其是有关能为个别潜水员定制的一类水下呼吸器潜水咬嘴。
不同类型的自携式水下呼吸器潜水咬嘴已为人们所熟知且已被使用了多年。绝大部分这类的咬嘴不能为个别的潜水员所定制，但已知或已使用了某些可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，有关这类定制的或可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴的例子示出于美国专利第3,107,667号(Moore)、第3,844,281号(Shamlian)、第3,929,548号(Shamlian)、第4,136,689号(Shamlian)、第5,031,611号(Moles)以及第5,305,741号(Moles)中。
尽管在近年来取得了不少进展，但已有技术的自携式水下呼吸器潜水咬嘴仍有许多问题和缺点，其中也包括上面列举的专利的自携式水下呼吸器潜水咬嘴。一个相当普通的问题是有关自携式水下呼吸器潜水员所经受的嘴部疲劳，其中也包括上面列举的专利中所涉及的那些潜水员。
上文引证的Males的专利在这方面给出了显著的改进，这些改进有助于克服有关嘴部疲劳的诸多问题，且该专利也提供了生产一种定制配件的情况。尽管有着上述显著的改进之处，问题依然存在，尤其是有关在咬嘴和潜水员牙床间的密封以及当一物体被插进嘴的后部中所产生的作呕反应方面。
关于形成密封方面，已有技术的咬嘴不能形成所希望强度的在潜水员牙床和咬嘴之间的一种密封。已知的咬嘴被做成这样的形状它们的前面部分的顶部和底部与潜水员牙床轮廓线基本对齐。这种对齐使得在潜水员牙床和咬嘴之间不能形成一种强密封，从而能使水漏进潜水员嘴中。一种能够在咬嘴和潜水员牙床之间更舒适地形成密封的咬嘴则是本发明的一个改进之处。
另外一个有关自携式水下呼吸器潜水咬嘴的主要问题是作呕反应，它是由咬住部分进一步延伸进潜水员嘴内部而引发的。尽管将潜水员牙齿和咬嘴间的接触位置进一步向后移入嘴中减少了颌部疲劳，但这种延伸也增加了潜水员因接触咬嘴后部而产生“作呕”的可能性。因此，在要求减少作呕反应产生倾向的同时也降低颌部的疲劳程度方面需要进一步改进。
最后，已有的自携式水下呼吸器潜水咬嘴的外表面会迫使潜水员的唇和脸颊撑开以完全围住装置。本发明的一个重要改进是对该外表面形状的改进，它能使潜水员的嘴能更加自然地闭合在咬嘴周围。
咬嘴典型地通过潜水员咬在保持件上而被保持在应有位置，该保持件从一衔接唇的部分向内伸出至上牙齿和下牙齿之间的位置，这不仅施加显著的压力到潜水员牙齿的小部分上，亦即啮合保持件的那些部分上，而且需要来保证保持这种咬嘴的恒定肌肉压力也能产生显著的肌肉紧张和疼痛。
长期使用过程中产生的颌部疲劳和关节损伤问题常伴随有另一相关问题--使潜水员渐渐地无能力来将咬嘴容易地保持在合适的方向上，尤其是当压力被从潜水员嘴外部施加到咬嘴时。作用在咬嘴夹手上的不希望压力来自(相对于潜水员的)水流、与潜水装置之间的接触、以及多种其它的原因。当然，要紧的是作为唯一的空气源的潜水员咬嘴应保持在确定位置上。这样，对待作用在潜水员咬嘴之上干涉潜水员的夹紧作用的压力的关心便不仅仅只是一种不经意的关心了。
通过参照一个典型人的口、颌、以及牙齿便可更好地理解有关当前自携式水下呼吸器的潜水员的咬嘴的某些问题。颌骨是一长弯形件，它相对于颅骨并绕颌关节能很好地从嘴部向后转动。这种关节典型地位于远高出牙面的地方且完全在牙齿位置后面。从该关节起，颌具有一通常向下且稍向前伸展的部分，该部分一般伸至一向后与牙齿间隔的位置，颌还具有一更加向前但仍向下伸展的部分，该部分承载下颌的牙齿并向前伸展至上颌之下。该下颌的两部分之间的角度以下简称为“颌角”。
张开的和闭合的肌肉组织块被连接到位于颌关节之前，但远在牙齿之后的位置上的颌部。连接到下颌上的肌肉形成一杠杆臂，该臂从颌关节处起一直伸展至下颌与上颌、或下颌与任何被咬住部分的接触压力点。
当采用一典型的潜水咬嘴或一定制的潜水咬嘴时，例如在上述的Shamlian专利中所示的那些咬嘴，下颌的杠杆臂从颌关节起一直向前伸展至犬齿位置，在那里咬嘴被夹紧在潜水员的牙齿之间。
当咬嘴接触以这种方式发生在嘴中位于这样的前面位置时会产生两不同的问题。首先，由于到肌肉作用中心的距离较长，因此需要明显增加肌肉力来稳定和保持住咬嘴。这便是促使肌肉很快疲劳且使之常感疼痛的原因，它导致颌部疼痛和头痛。与该长杠杆臂关联的第二个问题是在当使用标准的咬嘴、或Shamlian型的定制式咬嘴时产生的，其中在颌关节中压力严重增加，且远在头部的后面。
如果接触的位置延伸至嘴的后部，杠杆臂被缩短且由此取得优点，其中包括减少了用于保持咬嘴所需的肌肉力且减少了相应的颌压力。延长咬嘴保持件来允许在嘴中一更靠后的位置上加以接触则产生一更短、且因此也是更有利的杠杆臂。这样会抵抗产生于潜水员调节器运动的力距。即施加较小的努力即可保持一更好的夹紧作用。
然而，后部咬住件的延伸在已有的技术中由于不同人的颌部排列情形的可变性因此是困难的或是行不通的。只有一种完全定制的咬住部才可考虑这一点。上颌和下颌的牙齿间角度的可变性是一个主要问题。这种可变性是由上述下颌角的变化且也由上颌相对于下颌的角所造成的。下颌在前面或后面可上倾或下倾。
此外，咬住件的延伸还增加了作呕反应的产生。因此，为利用因减少杠杆臂长度而使颌疲劳降低的作用，必须对咬住部作改变以降低作呕发生的可能性。
尽管已作出了许多努力来制造改进型的可定制式潜水用水下呼吸器咬嘴，但仍然十分需要在定制式潜水用水下呼吸器咬嘴领域作出重大的改进。
本发明的一个目的是提供一种改进型可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，它克服了已有技术中的某些问题和缺点。
本发明的另一目的是提供一种改进型可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，它为潜水员的牙床和咬嘴之间提供一更强的密封。
本发明的还一目的是提供一种改进型可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，它较少可能引起潜水员产生“作呕”。
本发明的又一目的是提供一种改进型可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，它对使用者产生较少的颌部疲劳。
本发明的再一目的是提供一种改进型定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，它减少嘴部周围的肌劳损。从以下的说明和附图将可理解是如何来达到这些以及其它的目的的。
本发明有关对一种设计用来夹紧潜水员牙齿的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴的改进。
本发明所涉及的咬嘴包括(1)一前部件，它从一嘴内近端延伸至一嘴外远端，由此形成一条从远端到近端的通道；(2)一U形可热成形的后部件。
该后部件包括一对支架部分和一前中部分，该前中部分连接到前部件的近端且其位置用于与潜水员的前牙成可热成形的按要求可模制式啮合。支架部分从中间部分向后伸展通过潜水员的臼齿之间并终止于嘴的后部。每一支架部分具有内、外直立法兰和一延伸在其中的基本水平的咬住部分。
该咬住部分具有可热成形的、按要求可模制式上、下表面。法兰具有向上伸展和向下伸展的法兰部分，它们各自具有上、下边缘。内部表面间隔在法兰之间用于与使用者牙齿的相反侧表面成可热成形的、按要求可模制式的啮合。外法兰向前伸展和前中部分相合并。
对咬嘴的改进涉及将每一支架部分的内直立法兰终止为与潜水员的第一臼齿完全成侧向，以及使每一支架部分的外法兰在支架部分上形成一凹的外表面，使得该凹的表面具有一基本沿着且邻接于水平咬住部分的最低点线。
在本发明的另一实施例中，每个支架部分的内直立法兰形成一第二凹外表面，该表面也具有一基本沿着且邻接于水平咬住部分的最低点线。在又一实施例中，每个支架部分的外直立法兰向前终结于潜水员的第二臼齿。
在本发明的一优选实施例中，咬嘴的咬住部分在邻接于内法兰的位置上具有一第一宽度，且在内法兰的刚开始向后的位置上具有一第二宽度，该宽度不大于第一宽度。在又一优选实施例中，咬住部分在内法兰向后的位置上渐次变窄至远离内法兰的位置上。在该实施例的一专门形式中，该咬住部分具有多个完全平行的槽，它们从外法兰起向后并与咬住部成横向。
在本发明的一特别优选的实施例中，一直立凸缘法兰被连接到邻接于前部件嘴内近端的U形后部件的前中部分。在本发明的一更加专门的实施例中，直立凸缘法兰具有一上边缘，该上边缘具有一上边缘，该上边缘具有一中心楔，其放置位置用来安置潜水员的系带。
在本发明的另一特别优选的实施例中，每一支架件的内直立法兰的前端与潜水员的犬齿成侧向地出发。在该实施例中，咬嘴的咬住部分在邻接内法兰的位置上具有一第一宽度。这种咬住部分在直接邻接内直立法兰的前端也具有一窄于第一宽度的第二宽度。最后，咬住部分在内法兰的开始向后的位置上具有一不大于第一宽度的第三宽度。
在本发明的再一优选实施例中，咬嘴的前部件具有一第一和第二凹表面，它们互相相反且邻接于U形后部件的前中部分。在该实施例中，两凹表面具有一最低点线，该线完全垂直于水平通道的长轴。
在该优选实施例的另一形式中，咬嘴由一种热成形材料所制成。前部件的水平通道具有一内表面和一外表面且一包围该通道的槽被切入进内表面大约在嘴内近端和远端之间的一半距离处。槽切入的深度使得该槽和水平通道的外表面之间的材料为至少1.5mm厚。
图1为一可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴的一专门实施例的透视图。
图2为如图1所示的沿2-2截面所作的不带背景的一放大截面图。
图3为一可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴的一专门实施例的顶视图，该咬嘴在其上凸缘法兰中有一楔。
图4为如图1所示的沿4-4截面所作的一截面图。
图5为一可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴的一专门实施例的顶视图，其中直接邻接于内法兰前部分的咬住部分窄于位于邻接于内法兰的位置上的咬住部分。
图1、3和5显示出的本发明它涉及对一种设计来夹紧一潜水员牙齿的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴10的改进。本发明所涉及到的咬嘴10包括有(1)一前部件，它从一嘴内近端14伸展至一远端16，由此形成一从远端16到近端14的水平通道；以及(2)一U形可热成形后部件18。
后部件18包括一对支架部分20和一前中部分22，该前中部分22被连接到前部件的近端14且其所在位置用于与潜水员的前齿成热成形可按要求模制式啮合。支架部分12从中部分22向后延伸来通过潜水员的臼齿之间并终止于嘴的后部。每一支架部12具有内、外直立法兰24、25以及一伸展在它们中间的完全水平的咬住部分28。
咬住部分28具有热成形的可按要求模制的上、下表面30、32。这些表面可以定制来适合潜水员牙齿的印痕，由此可产生一更为舒适的配合。法兰20、26具有向上伸展和向下伸展的法兰部分34、36，它们各具有上、下边缘38、40。外法兰26向前伸展与前中部分22合并。内表面42间隔在法兰24、26之间用于与使用者牙齿的相对侧表面成热成形可按要求模制式啮合。这种内表面42沿一曲线半径加入垂直法兰24、26，由此使咬嘴10能更好地夹紧潜水员的牙齿，这样降低了要求将咬嘴10保持在嘴里的努力。
如图1和2所示，对咬嘴10的改进涉及将每一支架部分12的内直立法兰24终止成完全与潜水员的第一臼齿成侧向，且使每个支架部分12的外法兰26在支架部分12上形成一凹的外表面44，使得该凹的表面44具有一完全沿着且邻接于水平咬住部分28的最低点线。
舌头的侧面诱发作呕反应。通过将内直立法兰24终止成完全与潜水员的第一臼齿成侧向可减少作呕反应，因为只有较少的法兰表面作用在舌头的侧面上。
每个支架部分12的外法兰26有助于在潜水员牙床和咬嘴之间形成一密封，这样来防止水漏入潜水员嘴中。目前采用的咬嘴具有平的或凸的外表面，这样会使潜水员面部肌肉不得不张开来覆盖住咬嘴。凹的外表面减少了对面部肌肉的负担，由此则产生较小的颌疲劳和对潜水员的更多的舒适性。
图4示出本发明的另一实施例，其中每一支架部分12的内直立法兰24形成一第二凹外表面46，该表面46也具有一沿着且邻接于水平咬住部分12的最低点线。随着位于潜水员第一臼齿侧面的内法兰24的减小，在内法兰24上形成一凹的外表面46则减少了潜水员作呕反应的产生。这是因为只有较少的内法兰24的外表面46与潜水员舌头的侧面相接触而作用。此外，凹表面44、46使得咬嘴能补偿咬住表面28的膨胀，这种膨胀是在咬嘴被模制到潜水员牙齿上时发生的。
在又一个实施例中，每个支架部分12的外直立法兰26向前终止到潜水员的第二臼齿上，由此增强了咬嘴10的后部件，因而分散了作用在潜水员嘴部的力且减少了对嘴后部区域中颌部的撞击作用。这样对颌产生较少的疲劳且能给潜水员更多的舒适性。
图3示出本发明的另一优选实施例，其中咬嘴10的咬住部分28在邻接内法兰24的位置上具有一第一宽度D-1，且在内法兰24刚开始向后的位置上具有一不大于该第一宽度D-1的第二宽度。内法兰24的这种变窄情形能够减少作呕反应的产生，因为它能使法兰24和潜水员舌头之间有较大的间隔。在另一个实施例中，咬住部分28在内法兰24的向后位置上渐次变窄至远离内法兰24的位置上，这样能甚至更进一步降低作呕反应的产生，在该实施例的一专门形式中，如图1、3和5所示的那样，咬住部分28具有多个完全平行的槽48，它们始于外法兰26的后部且横向对着咬住部分28。这些槽48能使潜水员通过对称截去延伸出外法兰26外的咬住部分28来缩短咬嘴。这样的结果是给予潜水员更大的舒适感。
在本发明的一高度优选的实施例中，如图4所示，一直立凸缘法兰50被连接到邻接于前部件12的嘴内近端14的U形后部件18的前中部分22上。法兰50被连接成这样的方式它形成一凹的外表面。这种凸缘法兰50在潜水员嘴的前部在牙床线和咬嘴10之间形成一密封。该密封能在潜水员嘴中造成一舒适的配合，由此减少了要求用来保持咬嘴10到位所作的努力的量。这样又能对潜水员造成较小的颌部疲劳。
图3示出本发明的一更专门的实施例，其中直立凸缘法兰50具有一上边缘，该边缘具有一中心楔52，其所在位置用来容纳潜水员的系带。
在本发明的另一高度优选的实施例中，如图5所示，每个支架部12的内直立法兰24的前端54始于潜水员犬齿的侧面。在该实施例中，咬嘴10的咬住部分28在邻接于内法兰24的位置上具有一第一宽度D-1。该咬住部分也在一直接邻接于内直立法兰的前端的位置上具有一窄于第一宽度D-1的第二宽度D-2。这种变窄由于牙齿排列的方式而形成一种更加舒适的配合。当你在一个人的嘴中朝前移动时，牙齿变得更窄且牙齿的排列开始朝嘴前部弯曲。通过在一直接邻接内直立法兰24的前端54的位置上将咬住部分28变窄，咬嘴10更舒适地与潜水员牙齿形状配合，由此减少了肌肉疲劳。最后，咬住部分28在直接始于内法兰24后面的位置上具有一不大于第一宽度D-1的第三宽度D-3。如上所述，这样能减少潜水员作呕反应的发生。
在本发明的又一优选实施例中，如图4所示，咬嘴10的前部件12具有一第一和第二凹表面56、58，它们相互相对且邻接于U形后部件18的前中部分22。在该实施例中，凹表面56、58具有垂直于水平通道60的长轴的一最低点线。当咬嘴10从潜水员嘴中出来到达调节器时，凹表面56、58为潜水员嘴唇提供一支撑地方。该支撑地方结果造成嘴的一种更自然的闭合，由此减少对潜水员脸部肌肉形成的疲劳。
在本优选实施例的另一形式中，咬嘴10由一种热成形材料制成，前部件12的水平通道60具有一内表面64和一外表面66，且一环绕通道60的槽62被切入内表面64之中大约在嘴内近端14和远端16之间一半路程的地方。槽62被切入的深度使得在槽62和水平通道60的外表面66之间的材料至少为1.5mm厚。调节器的一部分所座落在其中的槽62以及咬嘴外表面66之间的材料厚度的这种强化作用减少了咬嘴10发生破裂的可能性，因而也产生更长的操作用途。
尽管只采用了少数的实施例来显示出并描述了本发明的原理，但要清楚地理解的是这些实施例只是些例子而不是限制性。
权利要求
1．在一用于夹紧潜水员牙齿的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴中具有(1)一前部件，它从一嘴内近端伸展至一外部远端且形成从该远端到该近端的一水平通道；以及(2)一U形热成形后部件，该后部件具有(a)一前中部分，它被连接到前部件近端上其位置用于与潜水员的前齿作热成形按要求可模制的啮合；以及(b)一对支架部分，它们从中部分向后伸展通过潜水员的臼齿之间并终止于嘴的后部，每一支架部分具有内、外直立法兰和一穿过两法兰之间的完全水平的咬住部分，该咬住部分具有热成形的按要求可模制的上、下表面具该法兰各具有带上、下边缘的向上伸展和向下伸展的法兰部分，该支架部分还具有内表面，它们间隔开用于与使用者牙齿的相对侧面作热成形按要求可模制的啮合，上述外法兰前伸与前中部分合并，改进包括--每一支架部分的内直立法兰向后终止于潜水员第一臼齿的紧侧面；--每一支架部分的外法兰形成在支架部分上的一凹的外表面，该凹表面具有一完全沿着且邻接于水平咬住部分的最低点线。
2．如权利要求1所述的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，其特征在于每一支架部分的内直立法兰形成一第二凹的外表面，该第二凹表面具有一完全沿着且邻接于水平咬住部分的最低点线。
3．如权利要求1所述的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，其特征在于每一支架部分的外直立法兰向后终止于潜水员第二臼齿的前面。
4．如权利要求1所述的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，其特征在于--咬住部分在邻接于内法兰的位置上具有一第一宽度；且--咬住部分在直接始于内法兰后面的位置上具有一不大于第一宽度的第二宽度。
5．如权利要求4所述的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，其特征在于咬住部分在内法兰后面的位置上渐次变窄到远离内法兰的位置上。
6．如权利要求1所述的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，其特征在于咬住部分具有位于外法兰后面的多个完全平行的槽，上述槽与咬住部分成横向。
7．如权利要求1所述的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，其特征在于--一直立凸缘法兰被连接至邻接于嘴内近端的U形后部件和前部件的前中部分；且--该直立凸缘法兰形成一凹的外表面。
8．如权利要求7所述的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，其特征在于--直立凸缘法兰具有一上边缘；以及--该上边缘具有一中央楔，其位置用于安放潜水员的系带。
9．如权利要求1所述的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，其特征在于每一支架部分的内直立法兰的前端始于潜水员犬齿的侧面。
10．如权利要求9所述的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，其特征在于--咬住部分在邻接于内法兰的位置上具有一第一宽度；--咬住部分在直接邻接于内直立法兰的前端的位置上具有一窄于第一宽度的第二宽度；且--咬住部分在直接始于内法兰后面的位置上具有一不大于第一宽度的第三宽度。
11．如权利要求1所述的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，其特征在于--水平通道具有一穿过外端到嘴内端的长轴；--前部件具有一第一和第二凹表面，两表面相互相对且邻接于U形后部件的前中部分；且--凹表面具有一完全垂直于水平通道长轴的最低点线。
12．如权利要求1所述的可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴，其特征在于--咬嘴由一种热成形材料制成；--水平通道具有一内表面和一外表面；--内表面具有一槽，该槽大约位于嘴内近端和远端间的半程的地方，上述槽环绕水平通道；且--槽和水平通道外表面之间的材料至少为1.5mm厚。
全文摘要
本发明是对一种可定制的自携式水下呼吸器潜水咬嘴(10)的改进,该咬嘴具有一形成前部件(12)的通道,它从一嘴内近端(14)延伸至一外部远端(16),一U形热成形后部件(18),它具有一前中部分(20),法兰(24,25),形状设计成能在咬嘴(10)和牙齿之间的所有接触点上提供模制能力的咬住部分(28)。改进包括在支架部分(12)上形成一凹的内、外表面(44,46)以便减少颌部疲劳,内直立法兰(24)向后完全终止于潜水员第一臼齿的侧面,以及支架部分(12)的后部分渐次变窄来提供一种更舒适的配合。
文档编号B63C11/16GK1286639SQ98807441
公开日2001年3月7日 申请日期1998年6月18日 优先权日1997年7月23日
发明者兰德尔·C·莫利斯 申请人:兰德尔·C·莫利斯